【正文】 一次發(fā)酵為堆肥工藝的 核心部分 ，其目的是使垃圾達(dá)到無害化、減量化和資源化（變成有機(jī)肥）。 根據(jù)物料平衡和 5 天發(fā)酵周期，發(fā)酵倉共設(shè)八只，其中一只備用，成對稱式布置 。本工藝采用分層進(jìn)料，則上層新料由于受下層正在發(fā)酵物料產(chǎn)生的水蒸作用，所要求的適宜含水率可適當(dāng)降低，平時我們利用集料坑與一次發(fā)酵的滲瀝水和廁所糞便污水進(jìn)行回噴來增加一次發(fā)酵物料的含水量，不僅可起調(diào)整含水率的作用，而且提高了物料的有機(jī)質(zhì)含量，增加了堆肥的肥效，同時避 免了這部分污水排放對環(huán)境的污染。篩上物直接送往垃圾焚燒爐焚燒。 二次發(fā)酵終止指標(biāo)：粗堆肥含水率控制在 20%~30% ，堆肥腐熟穩(wěn)定并達(dá)到無害化標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品呈褐色腐 殖質(zhì)，無惡臭味、松散不招蒼蠅，大腸肝菌值 10 1 ~10 2 ，蛔蟲卵死亡率 95%~100% ，堆肥產(chǎn)品粒度 ≤ 25mm 。微生物通過自身的生命活動，把一部分被吸收的有機(jī)物氧化成簡單的無機(jī)物，同時釋 放出可供微生物生長活動所需的能量，而另一部分有機(jī)物則被合成新的細(xì)胞質(zhì)，使微生物不斷生長繁忙殖，產(chǎn)生出更多的生物體的過程。據(jù)此好氧堆肥過程應(yīng)伴隨著兩次升溫，將其分成三個階段：起始階段、高溫階段和熟化階段。堆肥的溫度逐漸下降，當(dāng)溫度穩(wěn)定在 40℃ ，堆肥基本達(dá)到穩(wěn)定，形成腐植質(zhì)。 含水率 在堆肥工藝中，堆肥原料的含水率對發(fā)酵過程影響很大，水的作用一是溶解有機(jī)物，參與微生物的新陳代謝；二是可以調(diào)節(jié)堆肥溫度，當(dāng)溫度過高時可通過水分的蒸發(fā)，帶走一部分熱量。 實(shí)踐證明堆肥原料的水分在 50~50％為宜。 碳磷比 磷對微生物的生長也有很大影響，城市污水處理廠的污泥含有豐富的磷，可滿足微生物生長的需要，堆肥原料適宜的碳磷比為 75~150。12～ 19天為高溫期 , 20～ 25天為降溫期 ,并且溫度在 50℃以上的時間為 8天 ,達(dá)到了無害化要求 ,符合國家堆肥衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) [ 8 ] 。 隨著溫度的升高 ,有機(jī)酸分解轉(zhuǎn)化 ,特別是 氨態(tài)氮 有機(jī)物的生成和積累 ,堆料的 堿度 逐漸增強(qiáng) ,從而使物料的 pH值又開始 上升 ,最大可達(dá) 7. 8左右。在堆肥高溫階段 ,有機(jī)物降解迅速。在 10～ 20天 ,下降得最多 ,總氮的損失較多 。 3. 5 堆制過程中 氨氮、硝態(tài)氮含量的變化 圖 5 氨態(tài)氮、硝態(tài)氮與時間的變化曲線 從圖 5可知生活垃圾堆制后 ,堆制樣品中氨氮含量呈現(xiàn)下降的趨勢 ,尤其在 10～ 20天 氨氮含量 下降 幅度較大 ,之后基本趨于穩(wěn)定。⑵由于進(jìn)行的是 好氧堆肥試驗(yàn) ,微生物需要在氧氣充足的條件下才能保持較高的活性 ,使得微生物的新陳代謝活動旺盛 ,分解碳量和氮量的速率比較一致。 ⑶有機(jī)質(zhì)總趨勢是逐漸減少 ,在 11 ～ 15天 ,有機(jī)質(zhì)的下降幅度最大 ,下降了 23% ,堆肥后期有機(jī)質(zhì)含量基本穩(wěn)定在 50%左右。 ⑸氨氮含量呈下降的趨勢 ,在 10～ 20天氨氮含量下降幅度較大。它是在露天或棚架下，將堆肥物料以長狀條垛或條堆堆放，在好氧條件下進(jìn)行發(fā)酵。這種堆肥化由預(yù)處理、建堆、翻堆和儲存四個工序組成。運(yùn)行操作受氣候影響大，雨季會破壞堆體結(jié)構(gòu)。 穿孔通風(fēng) 管道可置于堆肥場地表面或地溝內(nèi)，管路上鋪一層木屑或其他填充料，使布?xì)饩鶆?。例如，雨天會破壞堆體的結(jié)構(gòu)。發(fā)酵裝置的種類繁多，除了結(jié)構(gòu)形式不同外，主要差別在于攪拌發(fā)酵物料的 翻堆機(jī) 不同，大多數(shù)翻堆機(jī)兼有運(yùn)送物料的作用，目前國內(nèi)外各類發(fā)酵裝置有：池型（箱式）發(fā)酵池、立式發(fā)酵設(shè)備、筒倉式發(fā)酵設(shè)備、水平式發(fā)酵設(shè)備、組合式發(fā)酵系統(tǒng)等。 通過以上分析可知， 強(qiáng)制通風(fēng)靜態(tài)垛系統(tǒng) 操作運(yùn)行費(fèi)用較反應(yīng)器系統(tǒng)（發(fā)酵倉系統(tǒng)）低，堆肥周期及占地小于傳統(tǒng)條垛式系統(tǒng)，因而 比較適合西部小城鎮(zhèn) 地區(qū)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)水平現(xiàn)狀，值得在這些地區(qū) 進(jìn)行推廣。模塊化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)使設(shè)備的處理能力可達(dá) 30， 000 噸 54， 000 噸 /年。日處理垃圾能力為 400 噸，每年可處理垃圾 14 萬噸，垃圾主要來源于馬家樓垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站，每天約 300 噸、小武基轉(zhuǎn)運(yùn)站的 15—60 毫米的堆肥垃圾，每天約100 噸。 近年來 ，歐洲各國 如德國的林德公司、法國的瓦洛嘎公司都是 采用厭氧消化技術(shù)處理生活垃圾 。其固態(tài)物 沼渣經(jīng)過 再次微生物發(fā)酵 后，便是價值較高的 有機(jī)肥 。并有殺菌殺蟲和刺激動植物生長和發(fā)育的 “生物活性物質(zhì) ”、 “土壤營養(yǎng)液 ”等特殊功能。 厭氧堆肥過程中 產(chǎn)氣量 是一個很重要的指標(biāo)，為了更好地利用厭氧處理產(chǎn)生的氣體，本研究利用便攜式紅外分析系統(tǒng)對生活垃圾厭氧堆肥產(chǎn)氣進(jìn)行了分析。厭氧要求無氧狀態(tài)；好氧要求有氧狀 態(tài) ② 產(chǎn)物不同。 一般情況下，往往是先進(jìn)行厭氧堆肥至第一步水解過程結(jié)束，水解產(chǎn)物再進(jìn)行好氧發(fā)酵。但引進(jìn)國外技術(shù)投資巨大，不適合我國國情。但堆肥技術(shù)也存在明顯的缺點(diǎn) 不能處理不可腐爛的有機(jī)物和無機(jī)物 ，因此減容、減量及無害化程度低。實(shí)際上用這種肥料種植果樹、蔬菜及糧食是危險的，原因是由于垃圾中 不易腐有機(jī) 組分 (紙、塑料、布、橡膠等 )的重金屬 (Pb， Cd， H 竊 )含量很高 ，占垃圾中重金屬總量的 85％以上，如果這類物質(zhì)與易腐有機(jī)物長期共埋于地下，加上雨水的作用，重金屬必然會滲入最終的有機(jī)肥產(chǎn)品中，用這種肥種出來的 食品重金屬含量必然超標(biāo) ，危害人體健康。 七五 期間建設(shè)的無錫、杭州、北京、上海等地的機(jī)械化城市垃圾堆肥廠都因技術(shù)和市場等原因而相繼關(guān)閉。國內(nèi)城市垃圾堆肥化技術(shù)不應(yīng)該盲目到處推廣，這是清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系教授聶永豐和中國城市環(huán)境衛(wèi)生協(xié)會劉京媛，日前在廣州研討 “ 城市固體廢物處理與資源化 ” 問題時提出的觀點(diǎn)。目前，從 普及程度 看，堆肥處理在國內(nèi)城市各種垃圾處理方式中，是 僅次于填埋方式的一種重要方式。主要表現(xiàn)在： —— 我國城市混合收集的 垃圾雜質(zhì)含量高 ，為保證產(chǎn)品質(zhì)量 采用復(fù)雜的分離過程，導(dǎo)致產(chǎn)品成本過高 。 —— 堆肥場產(chǎn)品的 經(jīng)濟(jì)服務(wù)半徑一般較小 ，質(zhì)量較差的粗堆肥產(chǎn)品通常只能就近銷售；而利用其制造的復(fù)合肥，也在與一般化肥和復(fù)合肥的競爭中不占優(yōu)勢。僅僅從不定期運(yùn)行的、簡易小型的垃圾堆肥場堆肥產(chǎn)品有銷路，就斷定大型垃圾堆肥場產(chǎn)品能銷售出去，這是太武斷了。導(dǎo)致 垃圾堆肥廠面臨困境 有以下一些原因： 垃圾堆肥廠終端產(chǎn)品為粗堆肥，使用面不廣，致使銷售不暢； 垃圾進(jìn)場后分選工序配置不當(dāng)，堆肥中雜質(zhì)多、有機(jī)質(zhì)低，銷售不暢； 進(jìn)場垃圾分選不當(dāng)，垃圾中的重金屬不能可靠清除，致使堆肥中有些重金屬 (如鉛、鎘 )超標(biāo)，使用中受限制，產(chǎn)品積壓； 垃圾發(fā)酵工序配置不當(dāng)，有的發(fā)酵腐熟度不夠、大量難分解的可腐有機(jī)物 (如纖維素 )被篩除，有的過度發(fā)酵、堆肥中有效養(yǎng)分大量逸失； 垃圾堆肥廠設(shè)備有的配置不當(dāng)、不能保證 正常生產(chǎn)或不能保證堆肥質(zhì)量，有的過于繁瑣、導(dǎo)致生產(chǎn)成本過高，有的沒有堆肥精加工配置、終端產(chǎn)品 (粗堆肥 )使用面窄、銷售不暢； 管 理體制是關(guān)系垃圾堆肥廠能否長期正常運(yùn)行的關(guān)鍵 六 改進(jìn) 粗堆肥 質(zhì)量的措施 1）加強(qiáng)環(huán)衛(wèi)宣傳和教育，提高城市居民的環(huán)保意識和環(huán)衛(wèi)職工的綜合素質(zhì)，使 垃圾分類收集 成為居民的良好習(xí)慣。 家庭廚余垃圾則運(yùn)往堆肥廠堆肥 。加大建設(shè)投入，增建預(yù)分選生產(chǎn)線；將厭氧發(fā)酵改為好氧發(fā)酵，增加通風(fēng)供氣，縮短堆肥時間，減少碳、氮元素的損失；對粗堆肥進(jìn)行一次細(xì)分選，并采用風(fēng)選和重力分選等綜合措施，減少雜質(zhì)，提高堆肥質(zhì)量，改善堆肥的商品性。 靜態(tài)好氧堆肥 發(fā)酵過程和輸送過程（燃料消耗折合為電耗）中的電耗應(yīng)小于 10KWh/t 垃圾處理量； 動態(tài)好氧堆肥 發(fā)酵過程和輸送過程（燃料消耗折合為電耗）中的電耗應(yīng)小于 20KWh/t 垃圾處理量。將生活垃圾堆積成堆，保溫至 70℃ 儲存、發(fā)酵，借助垃圾中微生物分解的能力， 將有機(jī)物分解成無機(jī)養(yǎng)分 。優(yōu)質(zhì)垃圾堆肥對水稻、馬鈴薯、蘿卜增產(chǎn)效果較為明顯。在自然溫度下進(jìn)行第二階段的 發(fā)酵腐熟 ，約 25天后發(fā)酵過程全部完成，即成腐熟堆肥，然后經(jīng)過分選篩分，直徑大于 12毫米的粗粒送往填埋，直徑小于 12毫米的堆肥即可作為農(nóng)用。一般細(xì)菌數(shù)量在 106～ 1025個 /克 (千重 )，總大腸菌和糞性大腸菌分別占10％和 1％。碳可以在堆肥前通過垃圾的初步分選，提高有機(jī)物含量。碳氮比小于 25∶ 1，特別是 pH偏高時，會導(dǎo)致氨 的排出 。為此，垃圾堆肥常 需加入氮和磷，以加速堆肥過程 。若水分超過 50％，會阻塞堆肥內(nèi)的空隙，使好氣發(fā)酵變成厭氣發(fā)酵，溫度會急劇下降，不利于無害化。 通氣性 是影響堆肥溫度的重要因素，主要靠通氣來調(diào)控堆肥溫度。自然發(fā)酵時間長，表面溫度達(dá)不到無害化的 50～ 70℃ 要求。倉內(nèi)還有糞稀噴酒管，抽氣管、排水管等，用以調(diào)節(jié)水、肥、氣的量。要過篩將大顆粒去除，以防長期使用不致破壞土壤的物理性狀。 1987年國家環(huán)境保護(hù)局頒布了城鎮(zhèn)垃圾農(nóng)用控制標(biāo)準(zhǔn)(GB817287)，從垃圾堆肥的物理、衛(wèi)生、重金屬和養(yǎng)分等方面，制定了 15項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)限值，使城鎮(zhèn)垃圾堆肥的加工、使用和監(jiān)測做到有法可依。據(jù)中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所研究表明，隨著垃圾肥施用量的增加，土壤容重下降，土壤孔隙度增加，土壤三相比中固相下降，液相和氣相增加。 垃圾堆肥有機(jī)質(zhì)含量高 (有機(jī)碳含量大于 10％ )，吸水能力強(qiáng)，隨著垃圾堆肥用量 的增加，其 保水能力提高，從而減少了土壤水分的流失 。 垃圾堆肥的 增產(chǎn)作用 同樣是明顯的。從長期考慮，則以畝施 3～ 4噸為宜。例如，在大白菜上畝施垃圾肥 5000～ 10000公斤，可增產(chǎn) ％～ ％，配合施用 20～ 40公斤化肥的，增產(chǎn)％～ ％。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所在 9種蔬菜上的試驗(yàn)也得到類似結(jié)果，而且能使蔬菜中的礦物質(zhì)，維生素 C含量提高，減少蔬菜貯存中的腐爛率。